авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА РОССИИ

КОНФЕРЕНЦИИ, КНИГИ, ПОСОБИЯ, НАУЧНЫЕ ИЗДАНИЯ

<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |

«АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ...»

-- [ Страница 4 ] --

Газы входят через патрубок 1 в перфорированную трубу 7, полость 33 и фильтруются от твердых частиц проходя через стенки блока 8 и попадают во внутреннюю полость 34. Затем проходят через промежуточное соединение 21 попадают во внутреннюю полость 35 блока 16, проходят через его пористые стенки и выходят во внешнюю полость 36, затем через окна 37 в стенках секции 13 выходят в полость 38 внутри промежуточного соединения 39, далее через окна 40 в стенках секции 14 выходят во внешнюю полость 42, затем через пористую СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК стенку блока 17 входят во внутреннюю полость 41 и через промежуточное соединение отво дятся в полость 43 секции 18, откуда очищенные газы через патрубок 19 отводятся в систему выпуска 20.

Вывод: разработанная пилотная установка позволяет с одной установки каталитических бло ков производить сравнительные испытания материалов с имитацией 216 вариантов для трех ступенчатых нейтрализаторов отработавших газов двигателей.

Библиографический список 1. Новоселов, А.Л. Использование СВС-технологий для снижения вредных выбросов дви гателей автотракторной техники/ А.Л. Новоселов, О.А. Лебедева, С.П. Беседин//Барнаул:

Изд-во АлтГТУ, 1994. - с. 254-260.

2. Баранов, Н.А. Исследование высокотемпературной сублимации и дисперсного состава дизельной сажи /Н.А. Баранов, В.И. Смайлис// Экспериментальные и теоретич. исслед. по создан, новых диз. и агрег.: Труды ЦНИДИ. - Л., 1980. - С. 83-89.

3. Новоселов, А.Л. Совершенствование очистки отработавших газов дизелей на основе СВС - материалов/ А.Л. Новоселов, В.И. Пролубников, Н.П. Тубалов/. - Новосибирск: Нау ка, 2002. - 96 с.

4. Баранов Н.А., Смайлис В.И. Исследование высокотемпературной сублимации и дис персионного состава дизельной сажи // Труды ЦНИДИ.- Л.: ЦНИДИ, 1980.-С. 81-89.

5. Мельберт, А.А. Эффективность СВС-каталитических блоков в нейтрализаторах для ди зелей / А.А. Мельберт, А.Л. Новоселов// Вестник АлтГТУ им. И.И. Ползунова. -№2. 1999. - С. 156.

6. Муравлева, С.И. Справочник по контролю вредных веществ/ С.И. Муравлева, Н.И. Казанина, Е.К. Прохорова/ Справочное издание. - М.: Химия, 1988. - 496с.

7. Мельберт, А.А. Некоторые результаты испытаний фильтров твердых частиц с порис тыми СВС-блоками/ А.А. Мельберт, В.И. Пролубников, Р.В. Винников// Повышение эколо гической безопасности автотракторной техники: Сб. статей/ Под ред. д.т.н., проф. А.Л. Но воселова/ Российская академия транспорта, АлтГТУ им. И.И. Ползунова. - Барнаул, 2002.

С.99-103.

УДК 631.331. Н.Н. Назарова, Ю.М. Исаев Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия, г. Ульяновск, РФ ВЫСЕВАЮЩИЙ АППАРАТ ДЛЯ ПОСЕВА МЕЛКОСЕМЕННЫХ КУЛЬТУР СО СПИРАЛЬНО-ВИНТОВЫМ РАБОЧИМ ОРГАНОМ Основными задачами при производстве сельскохозяйственной продукции были и есть сни жение энергетических затрат, повышение качества и сокращение потерь продукции, увеличе ние производительности. Решить эти задачи пытаются различными способами. Приоритетными из них являются введение энергосберегающих технологий и применение более совершенных машин и оборудования.

Одной из самых важных задач при возделывании сельскохозяйственных культур является посев. В соответствии с условиями, необходимыми для нормального развития растений, к по севу предъявляют определенные агротехнические требования, отклонение от которых нега тивно сказывается на урожайности. Особенно это заметно при возделывании мелкосеменных культур, где правильное размещение семян в почвенном слое является основополагающим фактором, влияющим на всхожесть и селекционируемость семян.

В существующих конструкциях сеялок, даже наиболее совершенных, агротехнические тре бования полностью не выполняются. Причиной этого является своеобразность и разнород ность материала, который поступает в сеялку. Высевается семенной материал с различной физико-механической характеристикой. Нетрудно заметить, что требования находятся в пря мой зависимости от высевающего аппарата, его конструкции и типа. Так, равномерность рас пределения семян в рядке зависит от равномерности струи, создаваемой высевающим аппа ратом.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ Однако конструкции высевающих аппаратов обеспечивают более или менее удовлетвори тельную равномерность подачи семян пшеницы, ячменя, овса и др., но абсолютно не могут обеспечить равномерность струи для семян таких мелких культур, как просо, гречиха и др., что, безусловно, отражается на их урожайности. Этот недостаток заложен в конструктивном оформлении.

Если учесть высокую урожайность и огромное народнохозяйственное значение этих куль тур, то станет очевидным значение поисков пути создания высевающего аппарата, наиболее полно отвечающего агротехническим требованиям.

Для устранения этих недостатков авторами этой статьи был предложен и разработан высе вающий аппарат (рис. 1) для мелкосеменных культур со спирально-винтовым рабочим орга ном, принципиальная схема которого представлена на рисунке 2.

Экспериментальная установка (рис. 3) состоит из электродвигателя 1 (N = 60Вт, n = мин-1), клиноременной передачи 2 (шкив ведущий d1 = 60 мм, шкив ведомый d2 = 118 мм, i = 60/118 = 0,5), редуктора 3 (i = 37), семенного бункера, обоймы 5, внутри которой име ется цилиндрическая сменная пружина 7 с неподвижно установленной трубкой 6, дополни тельно растягивающей слой семян.

Высевающий аппарат работает следующим образом.

Перед началом испытания в зависимости от размера семян подбирают и устанавливают пружину 7. Семена из бункера 4 самотёком заполняют пространство обоймы 5. При враще нии пружины 7 её витки захватывают семена и выносят в направлении семяпровода.

На экспериментальной установке проведены лабораторные исследования движения семен ного материала по спирально-винтовой поверхности.

Рис. 1. Схема экспериментальной установки Рис. 2. Принципиальная схема высевающего аппарата мелких семян:

1 - семенной ящик;

2 - трубка наружная не вращающаяся;

3 - трубка внутренняя не вращающаяся;

4 - семяпровод;

- привод;

с - семена;

vz.с. - осевая скорость семян;

vz.n. - осевая скорость пружины;

S - шаг пружины;

Sп - шаг посева;

С - условный диаметр семян СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Установка имеет следующие конструктивные параметры: внутренний диаметр наружной трубы dн = 28 мм;

наружный диаметр внутренней трубы dв = 20 мм;

шаг пружины S = мм;

диаметр проволоки dп = 3 мм;

длина пружины L = 400 мм.

Получены следующие результаты исследования высева семян просо [2]:

Осевая скорость движения семенного материала:

L z.c. = ;

z.c. = = 6,15 мм/с =0,0062 м/с, tз где L расстояние движения материала по трубке, мм;

tэ — время заполнения, с.

Осевая скорость пружины:

S n 0, 024 z. n. = ;

z. n..= = 0,0072 м/с 60 где S — шаг пружины, м;

n — частота вращения, мин -1.

3,14 28 3,14 2 Коэффициент осевого отставания:

4 z.c. 0, K = ;

K = = 0,86.

z. n. 0, Коэффициент наполнения (теоретический).

Определим объём пространства между трубами, по которому происходит перемещение материала:

D2 Dн2 DВ Vk = FL = ( ) L ;

Vk = ( Fk. H. Fk. B. ) L = ( )L, 4 4 где Fk. H. площадь сечения наружной трубы, Fk. B. площадь сечения внутренней трубы, DH — внутренний диаметр наружной трубы (наружный диаметр пружины), DB — наружный диаметр внутренней трубы (внутренний диаметр пружины).

3,14 282 3,14 ) 400 = 120576 мм3;

Vk = 0,00012 м3.

Vk = ( 4 — Объём проволоки составит:

d п 3L ;

Vп = 3 3,14 3 400 = Vп = Vп = 0,0000084 м3, мм3;

4 где dп — диаметр проволоки, мм.

Теоретически возможный объём перемещаемого материала:

VТ = Vk Vп ;

VТ = 0,00012 0,0000084 = 0,000111 м3.

Теоретический вес материала:

GТ = · VТ =858 0,000111 = 0,095 кг, где - плотность проса, кг/м3.

Тогда коэффициент наполнения:

Gэкс KF = ;

KF = = 0,88.

GT Теоретическая производительность спирально-винтовых транспортирующих устройств оп ределяется по формуле:

W = Fk K F z.c. 60, где Fk - площадь пространства между трубами, по которому происходит перемещение мате риала.

DН DВ 2 3,14 282 3,14 =301 мм2.

Fk = Fk.Н.. — Fk.В. = ;

Fk = 4 4 4 W =0,000301 0,88 0,0062 858 60 = 0,085 кг/мин =1,42 г/с.

Данные экспериментов приведены в таблице 1.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ Таблица Данные экспериментов высева семян просо спирально-винтовым рабочим органом с постоянным шагом W, Gэкс, L, мм t, c tэ, с m, г S, м vz.с, м/с vz.п., м/с Kv № г/с г 400 60 65 30 0,0024 0,0045 0,0072 0,88 0,50 I 400 61 - 33 0,0024 0,0045 0,0072 0, II 400 62 - 34 0,0024 0,0045 0,0072 0, III 400 61 - 32 0,0024 0,0045 0,0072 0, Сред Произведены опыты на экспериментальной установке со спирально-винтовым рабочим ор ганом переменного шага.

Установка имеет следующие конструктивно-режимные параметры: частота вращения n = 18 мин-1;

внутренний диаметр наружной трубы dн =36 мм;

наружный диаметр внутренней трубы dв = 25 мм;

шаг пружины S = 6…12 мм;

диаметр проволоки dп = 2 мм;

длина пружи ны L = 370 мм.

Полученные результаты исследования высева семян просо спирально-винтовым рабочим органом с переменным шагом приведены в таблице 2.

Теоретическая производительность данного спирально-винтового устройства:

W = Fk·KF ·vz.c.··60, W =0,000565 0,14 0,0027 858 60 = 0,011 кг/мин.

Таблица Данные экспериментов высева семян просо спирально-винтовым рабочим органом с переменным шагом L, t, tэ, S, vz.с, vz.п., W, m,г Kv Gэкс,г № мм c с м м/с м/с г/с 0,006… 0,0018… 1,5… 370 111 135 14 0,0027 0,126 I 0,012 0,0036 0, 370 121 16 0,0027 0, II 370 132 18 0,0027 0, III 370 121 16 0,0027 0, Сред Анализируя результаты лабораторных исследований, можно сделать вывод, что из двух экспериментальных установок производительность высевающего аппарата со спирально винтовым рабочим органом постоянного шага эффективней производительности высевающего аппарата со спирально-винтовым рабочим органом переменного шага в несколько раз. Такое конструктивное исполнение высевающего аппарата позволит повысить качество высева мелко семенных культур.

Библиографический список 1. Высевающий аппарат. Авторское свидетельство №852217. — Опубл. 07.08.1981г.

2. Воронина М.В. Средства механизации погрузки-разгрузки, хранения, обработки, пере возки зерна и семян на базе вращающихся пружин. — Ульяновск, Пресса, 2007. — 496 с.: ил.

УДК 631. В.С. Найдёнов Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, РФ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕОРИИ РАЗМЕРНОСТИ ПРИ АНАЛИЗЕ ФАКТОРОВ ЦЕНТРОБЕЖНОГО СМЕШИВАНИЯ СЫПУЧИХ КОРМОВ Обоснование исследований Известно, что с.-х. животные используют небольшую часть энергии кормов, а для их большей отдачи требуется включать в рацион питания животных добавки в виде витаминов, аминокислот и минеральных веществ в оптимальных микродозах с учетом их половозрастных групп и условий содержания. Для приготовления комбикормов, имеющих высокое качество, необходимы смесители. Применяемые в кормоприготовлении смесители не соответствуют предъявляемым к ним требованиям, что в дальнейшем приводит к снижению однородности СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК смеси от 12 до 20%. Замена существующих смесителей на более совершенные центробеж ные поможет устранить ряд недостатков: низкий коэффициент заполнения, тихоходность, ме таллоемкость, а также повысить однородность рецептурного состава смеси и снизить энерго емкость процесса смешивания.

Целью работы является повышение однородности рецептурного состава кормосмеси и снижение энергоемкости процесса смешивания.

Задачей исследования является получение критериев подобия, характеризующих геометри ческие, кинематические и технологические параметры процесса смешивания кормов в цен тробежном смесителе.

Методика исследований В процессе анализа задачи была выдвинута гипотеза о том, что при определенных конст руктивно-кинематических параметрах и особенностях конструкции смесителя погрешность распределения ингредиентов может достигать минимума в связи с оптимальным динамиче ским состоянием смешиваемого материала.

Рассмотрим методом размерности рабочий процесс центробежного смесителя с верти кальным валом (рис.1).

Рис. 1. Схема центробежного смесителя 1 - загрузочная горловина;

2 — корпус смесителя При анализе рабочего процесса смешивания применили методы теории размерностей.

Изучение конструктивных особенностей центробежных смесителей, их технологических осо бенностей работы позволяет записать в общем виде функцию коэффициента вариации и энергопотребления смесителя от определяющих параметров. Коэффициент вариации распре деления контрольного компонента является функцией следующих определяющих параметров:

C = f (, h,, µ,g,r,R ), - угловая скорость слоя сыпучего материала, c 1 ;

где h - высота слоя сыпучего материала, м ;

-плотность слоя сыпучего материала, кг / м3 ;

µ - коэффициент динамической вязкости сыпучего материала, H / м2 с ;

g - ускорение свободного падения, м / c 2 ;

r - радиус мешалки, м ;

R - радиус смесительной камеры, м.

1.Составляем таблицу размерности искомых и определяющих параметров процесса сме шивания (Таблица) Таблица Размерность параметров центробежного смесителя µ g h Параметры r R M 0 0 1 1 0 0 L 0 1 -3 -1 1 1 T -1 0 0 -1 -2 0 АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ 2. Из таблицы 1 выбираем основные единицы измерения для данного объекта. В качестве основных мы взяли h,,. Правильность их выбора можно доказать тем, что определи тель, составленный из размерностей этих величин, не должен равняться нулю. Составляя и решая такой определитель, получим:

h M = = 1 0.

1 0 L 0 1 T 3. С учетом выбора основных единиц уравнения (1) можно записать в виде:

C = Ф[1;

1;

1;

µ /(hµ µ µ ) ;

g /(h g g g ) ;

r /(h r r r ) ;

R /(h R R R )].

µ, µ,.... h Значение коэффициентов определяется из условия, что каждый комплекс µ, µ,µ представляет безразмерную величину. Значения определяем так:

µ µµ µ /(hµ µ µ ) = M 1L1T 1 / L1 T 1 M 1 L = ;

M 1L1T 1 / Lµ 3µ T µ M µ = L1µ +3µ T 1+ µ M 1µ = 1 + µ = 0, отсюда µ = 1;

1 µ = 0,отсюда µ = 1 ;

1 µ + 3 µ = 0, отсюда µ = 2.

Пµ = h.

Следовательно, этот критерий подобия определяется отношением:

Пr = h ;

П R = h.

h Аналогично находим другие критерии: Пg = ;

r R g Результаты исследований C = Ф( П µ, П g, Пr, П R ) или C = Ф( h ;

h ;

h ;

h ) 2 В результате можно записать:

g rR Произведение критериев или частное деление этих критериев дают новые критерии, поль зуясь этим правилом, получим:

C = Ф( h ;

h ;

h, h ), П1 = h : h = r, П2 = h : h = r.

2 2 2 g rR gr g Rr R C = Ф( h ;

r ;

r ).

2 Получаем новые критерии:

gR Также рассмотрим определяющие параметры энергопотребления смесителя:

Э = f (,h,,µ,g,r,R ) Таблица размерностей искомых и определяющих параметров аналогична табл.1. В качест ве основных единиц измерения, как и в первом случае, мы берем h,,. Составленный оп ределитель будет аналогичен предыдущему. Принцип решения будет аналогичен, в результа те получим:

Э = h 2 2Ф ( h ;

h ;

h ;

h ) 2 g rR Произведение критериев или частное деление этих критериев дают новые критерии, поль зуясь этим правилом, получим как 6 (7);

новые критерии, а также критерий П3:

П3 = 2Э 2 h = Э h R hR Э = hR 2Ф( r ;

h ;

r ) 2 С учетом сказанного получим зависимость:

gR СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Выводы 1. При использовании теории размерностей число исходных факторов смешивания было сокращено с 7до 3, что позволит значительно упростить ход эксперимента.

2. В результате исследования процесса смешивания в смесителе получены критерии подо П g = r бия, которые по своему физическому смыслу являются: - коэффициент перегруз g Пµ = h - центробежный аналог числа Рейнольдса;

r - масштабный фактор.

ки;

R Библиографический список 1. Федоренко И.Я. Проектирование технических устройств и систем: Учеб. пособие. — Барнаул, 2003.—279с.

2. Алабужев П.М., Геронимус В.Б. Теория подобия и размерностей. — М.:Высш. Школа, 1968. - 205с.

Д. Оюунчимэг Монгольский государственный сельскохозяйственный университет, г. Улан-Батор, Монголия НЕКОТОРЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОГО РЕЖИМА ВИБРАЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ РЕЗИНОКОРДНОЙ СМЕСИ НА СОСТАВЛЯЮЩИЕ КОМПОНЕНТЫ Введение Шины представляют собой уникальное утильсырье. Резина и кордное волокно шин в про цессе эксплуатации подвергаются изменениям, однако их свойства остаются относительно близкими к первоначальным. Регенерат, получаемый в процессе переработки изношенных шин, является ценным вторичным сырьем и используется при изготовлении резинотехнических изделий, производстве обуви, а низкосортный регенерат при изготовлении плит для покрытия полов животноводческих ферм, спортивных площадок, изготовления строительных материа лов типа шифера.

С момента внедрения механического способа отделения кордного волокна от резины на регенератных заводах стали накапливаться большие запасы этого волокна. Содержание рези ны в волокне доходит до 40-55%.

Утилизация такого волокна возможна лишь в том случае, если будет создано условие для надежного отделения прочно соединенной резины от кордных волокон.

Экспериментальные и теоретические исследования проводились на базе кафедры МАХП Ивановского государственного химико-технологического университета с использованием со временной измерительной аппаратуры. Использовались стандартные методики и компьютер ные методы обработки полученных экспериментальных данных.

В процессе разработки технологии и оборудования для утилизации обрезиненного кордно го волокна - отходов Чеховского регенератного завода нами найден надежный способ отрыва резины от волокон и разработан расчесывающее-разрыхляющее устройство для разрушения прочной связи между волокнами и резиновой крошкой.

Далее резиновая крошка легко выделяется из разрыхленной резинокордной смеси на виб рационном грохоте.

С целью определения оптимального режима виброразделения нами проводились экспери ментальные исследования при толщине слоя разделяемого материала 20мм (заранее опреде ленной, как оптимальная) при разных амплитудах, частотах колебаний и углах наклона грохо та.

Как показали исследования, эффективность извлечения резины из резинокордной смеси снижается при увеличении угла наклона грохота и скорости А, так как уменьшается время пребывания смеси на виброрешетке.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ 1 2 50 4 0,1 0,2 0,3 0,4 0,6 0, Lc,мм 1 2 3 4 5 8 1 2 3 Рис. 1. Изменение эффективности выделения резиновых частиц из резинокордной смеси по длине грохота:

1- =5о;

А=0,093м/с;

2 - =8о;

А=0,093м/с;

3- =12о;

А=0,093м/с;

4- =20о;

А=0,093м/с;

5- =5о;

А=2,6м/с;

6 - =8о;

А=2,6м/с;

7 - =12о;

А=2,6м/с;

8 - =20о;

А=2,6м/с При угле наклона грохота 5о и А=0,093 м/с волокнистый материал очень медленно дви гается по вибрационной поверхности, но тем не менее степень извлечения резины составляла при этом около 93%.

При угле наклона грохота 20о и скорости A=2.6 м/с резиновые крошки движутся с большой скоростью по поверхности виброгрохота и не успевают рассеиваться в связи с меньшим временем пребывания их на виброгрохоте. Суммарный к.п.д. разделения составлял при этом около 65%.

Анализ экспериментальных данных показал, что при длине грохота 0,4м, угле наклона 5о и амплитудно-частотной характеристике A=0.093м/с эффективность извлечения резины из резинокордной смеси достигает 93%.

Однако при данном режиме работы виброгрохота кордное волокно очень плохо движется по поверхности и не исключено, что при большой производительности может образоваться большой слой кордного волокна на сите.

Как показали эксперименты, при угле наклона грохота 8о и амплитудно-частотной характе ристике A=0.093м/с слой волокнистого материала достаточно интенсивно движется по по верхности вибросита, что исключает возможность накопления материала на сите и при этом коэффициент извлечения резиновых частиц даже на лабораторной установке может достигать 92%.

Обработка данных экспериментов в этом режиме виброразделения позволила получить эмпирическую зависимость к.п.д. разделения резинокордной смеси от длины грохота = 1 0 0 (1 е 6,5 L c ) (1) где - к.п.д. разделения резинокордной смеси, %;

Lc — длина грохота, м.

Экспериментальные и расчетные данные представлены на рис.2 и в таблице.

Таблица Экспериментальные и расчетные по уравнению (1) значения коэффициента эффективности разделения резинокордной смеси эксп. 58,8 76,8 86,5 92, расч. 56,17 72,63 84,23 91, эксп-расч. 2,63 4,17 2,27 1, отн, % 4,5 5,4 2,62 1, Как видно из данных, представленных в табл.1, погрешность между экспериментальными и расчетными значениями i составляет ±5%.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК, % 1 0,8 Lc,м 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0, 1 - эксп. 2 - расч.

Рис.2. Экспериментальные (1) и расчетные (2) значения к.п.д.

виброразделения резинокордной смеси Полученная нами эмпирическая зависимость (1) действительна при длине грохота до 1м и может использоваться при расчете вибрационных грохотов.

Выводы 1. Изучен характер движения композиционного материала — резинокордной смеси в зависимости от амплитудно-частотных характеристик и угла наклона грохота.

2. Найдены эмпирическая зависимость к.п.д. извлечения резиновой крошки от длины гро хота и оптимальный режим работы вибрационного грохота.

3. Полученная нами эмпирическая зависимость (1) действительна при длине грохота до 1м и может использоваться при расчете вибрационных грохотов.

4. Погрешность между экспериментальными и расчетными по уравнению (1) значениями i составляет ±5%.

Библиографический список 1. Д.Оюунчимэг Технология и оборудование утилизации обрезиненного кордного волокна изношенных шин. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук.

Иваново. 2007 г.

2. Д.Оюунчимэг Разработка оборудования для утилизации резинотканевых отходов [Текст] / О.Дорж, Д.А.Караштин, А.В.Квитков, В.Н.Блиничев // VII Международная научная конфе ренция «Теоретические и экспериментальные основы создания новых высокоэффективных процессов и оборудования». - Иваново 2005. - С.294-295.

3. Д.Оюунчимэг Разработка технологии и аппаратурного оформления процессов регене рации резинокордных отходов Чеховского регенератного завода [Текст] /О.Дорж, А.В.Квитков, Д.А.Караштин // VI Региональная студенческая научная конференция «Фунда ментальные науки — специалисту нового века». Тезисы докладов. - Иваново 2006. - С.153.

4. Д.Оюунчимэг Режим движения резинокордной смеси на поверхности виброгрохота [Текст] /О.Дорж, В.Н.Блиничев // Международная конференция по химической технологии (посвящается 100-летию со дня рождения академика Николая Михайлова Жаворонкова). Москва, 2007.

5. Д.Оюунчимэг Разработка технологии и оборудования для утилизации отходов перера ботки изношенных шин [Текст] /О.Дорж, В.Н.Блиничев //IV Международная научно практическая конференция “Экологические проблемы индустриальных мегаполисов”. - Моск ва, 2007.

6. Д.Оюунчимэг Динамика течения корднорезиновой смеси на виброповерхности [Текст] /О.Дорж, С.А.Кочин, В.Н.Блиничев //Студенческая научная конференция «Дни науки-2007».

- Иваново, 2007.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ УДК 631.362. В.С. Петров Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, РФ ОБОСНОВАНИЕ РЕЖИМОВ ПСЕВДООЖИЖЕНИЯ ЗЕРНОВОЙ МАССЫ ПРИ ПОДСУШКЕ В ВИБРОКИПЯЩЕМ СЛОЕ При проведении комбайновой уборки зерновых культур в сельском хозяйстве многих рай онов России имеют место неблагоприятные погодные условия (сезон уборки 2009 г в Алтай ском крае). Поток зерна от комбайнов характеризуется большой неравномерностью поступ ления на послеуборочную обработку на зерноочистительные-сушильные комплексы сельхоз предприятий, а также высокой влажностью и засоренностью. Высокоэффективная и своевре менная обработка такого зернового вороха представляет большую трудность из-за его низ кой сыпучести на машинах предварительной обработки, к которым предъявляются опреде ленные требования:

- при очистке от примесей использовались бы различия компонентов зерновой массы по парусности, плотности и размерам;

-рабочий орган должен осуществлять предварительно очистку зерна высокой влажности и засоренности с большой производительностью;

-разделять зерновую массу на фракции и удалять не менее 50-60 % сорных примесей;

-для повышения эффективности очистки и производительности поточной линии одновремен но использовать подсушку зернового вороха с целью повышения его сыпучести.

Все эти требования могут быть выполнены в машинах предварительной обработки с ис пользованием псевдоожиженного (виброкипящего) слоя [1]. Для этого необходимо оптимизи ровать многие факторы, влияющие на процесс псевдоожижения зерновой массы, находящей ся на вибрирующем перфорированном основании и продуваемой восходящим воздушным потоком.

На процесс подсушки зерна в виброкипящем слое оказывают влияние большое количество переменных факторов: конструктивные (амплитуда и частота вибрации решетчатого основа ния), технологические (скорость и температура сушильного агента и охлаждающего воздуха, время нагрева и охлаждения зернового слоя, удельная нагрузка или высота слоя), а также характеристика исходного зернового материала (зерновые, зернобобовые, влажность, засо ренность и др.).

Изучение сложных многофакторных процессов, каким является подсушка зерна в виброки пящем слое, представляет определенную трудность. При многофакторном планировании не обходимо по возможности разделить процесс подсушки на ряд этапов. В данном случае важ но правильно выбрать параметр оптимизации и независимые переменные (2,3 фактора). В качестве основного критерия оптимизации при установлении конструктивных и технологиче ских факторов и режимов подсушки в виброкипящем слое принята равномерность нагрева зерна по высоте слоя, то есть это минимальное различие между температурами нагрева зерна в нижней и верхней частях зернового слоя.

Основное влияние на режим псевдоожижения зернового слоя на вибрирующей решетке с продувкой воздухом оказывают три фактора: амплитуда и частота вибрации и скорость воз духа на выходе из зернового слоя в расчете на полное сечение сушильной камеры. Для по становки такого эксперимента использовалась лабораторная установка порционного типа со строго вертикальными колебаниями [2].

На основании априорных сведений по сушке зерна в виброкипящем слое, проведенные Ю.Л. Фрегером и М.Е. Сбродовым, нами были проведены предварительные поисковые опы ты при амплитудах вибрации 2-4,5 мм, частотах 10,9-20,5 Гц и скоростях воздуха 0,8 1,2 м/с. При этом было установлено что, минимальная неравномерность нагрева зерна по лучается при определенных сочетаниях частоты вибрации и скорости воздуха, а амплитуда оказывает значительное меньшее влияние.

Большое влияние на неравномерность нагрева зерна при различных скоростях продувки сушильным агентом температурой 120 0С обусловлено различной структурой виброкипящего слоя. При малых скоростях воздуха до 0,6-0,7 м/с и больших частотах вибрации разрыхление и перемешивание частиц в слое достигается в основном за счет вибрации с неравномерно стью нагрева зерна 5-6 градусов. С увеличением скорости продувки до 1,0 м/с относитель ное движение частиц в слое прекращается, слой становится монолитным, «повисает» над ко леблющейся решеткой, напоминая по своей структуре плотный слой с характерной для нее большой неравномерностью нагрева до 14-15 градусов.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Увеличение скорости воздуха до 1,4-1,5 м/с2 перемешивание слоя обеспечивается в основ ном за счет продуваемого воздуха, при этом слой зерна переходит в «кипящее» состояние.

Вибрация решетки способствует разрушению каналов, свищей, пустот и застойных зон, вырав нивая сопротивление слоя, а неравномерность нагрева зерна снижается до 4-5 градусов.

Рис. 1. Зависимость оптимальной скорости Рис. 2. Зависимость гидравлического воздуха от частоты вибрации сопротивления зернового слоя от скорости воздуха Опыты проведенные при постоянной амплитуде вибрации показали, что для обеспечения хорошей разрыхленности слоя и достаточной равномерности нагрева зерна необходимо с увеличением скорости сушильного агента снижать частоту вибрации (рис1. а). Следует отме тить, что при равных условиях псевдоожижения предпочтение отдается более высоким скоро стям сушильного агента, как носителю тепловой энергии, и меньшим частотам, при которых ускорения вибрации значительно ниже чем при больших частотах. Такое условие благоприят но скажется на надежности работы колебательного устройства рабочего органа. Отсюда, при оптимальной скорости воздуха 1,1 -1,25 м/с частота вибрации составит 10-12 Гц, а ускорение вибрации от 10 до 15 м/с2.

В дальнейшем применимость таких параметров вибрации и скорости сушильного агента при различных высотах зернового слоя от 55 до 105 мм была проверена традиционным методом исследований. Неравномерность нагрева зерна по высоте слоя составила от 4-7 0. Отметим, что максимальная высота слоя зерна на вибрирующей решетке не должна превышать мм, так как с ее увеличением ослабевает влияние вибрации на зерновой слой, ухудшается процесс псевдоожижения и возрастает неравномерность нагрева зерна по высоте слоя.

Характерной особенностью такого режима псевдоожижения является наличие процесса перераспределения частиц зернового слоя по парусности размерам и удельному весу. При высокой пористости виброкипящего слоя наблюдается сравнительно быстрый процесс пере распределения компонентов зерновой смеси с выносом на поверхность слоя крупных, мелких и легких частиц (кусочков соломы, колосков, битых щуплых, изъеденных совкой зерен пше ницы, семян многих сорных растений, половы и др.), которые в дальнейшем не погружаются в зерновой слой. Все это позволяет считать возможным совместить процесс подсушки с предварительной очисткой зерновой массы поступающей от комбайнов при уборке.

Представляет интерес сравнить гидравлическое сопротивление неподвижного и виброкипя щего слоев зерна при продувке воздухом с различной скоростью. Известно, что полный на пор, развиваемый вентилятором, расходуется на преодоление сопротивления во всасываю щем участке трубопровода, в нагнетательном участке и на создание динамического напора при выходе из системы.

Динамический напор при скоростях воздуха не более 1,5 м/с незначителен и практически не влияет на величину полного напора. Поэтому для исследования аэродинамического сопро тивления зернового слоя достаточно замерить величину статического напора в нагнетательном участке сушильной камеры с помощью металлических трубок, установленных в местах заме ров заподлицо со стенкой камеры или трубопровода и микроманометра ММН.

Изменяя расход воздуха через зерновой слой (скорость продувки), производились замеры гидравлического сопротивления и скорости воздуха на выходе из слоя. Влажность зерна пше АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ ницы составляла 12,5-14%. Результаты опытов приведены на рис.2. Сопротивление виброки пящего слоя при высоте 50 мм на всем диапазоне скоростей воздуха меньше, чем непод вижного. Разность сопротивлений составляет от 1,7 до 6,2 мм водяного столба.

При высоте зернового слоя 100 мм и скорости воздуха менее 1,0 м/с виброкипящий слой имеет большее сопротивление, чем неподвижный, так как наблюдается виброуплотнение зернового слоя. В дальнейшем сопротивление виброкипящего слоя становится на 3-5 мм вод.ст. меньше неподвижного. Это свидетельствует о повышении пористости виброкипящего слоя, создаются условия для равномерного нагрева зерна и перераспределения частиц по вы соте слоя для последующего разделения зерновой массы на две фракции (продовольствен ную и отходы) при предварительной очистке зерна от комбайнов.

В заключении отметим, что предварительная подсушка и обработка свежеубранной зерно вой массы высокой влажности и засоренности в виброкипящем слое сравнительно большой высоты (до 100 мм), низких частотах и амплитудах вибрации (2,5-3,5 мм) и скоростях продув ки слоя 1,1-1,3 м/с достаточно технологически эффективна для послеуборочной обработки зерна при уборке урожая.

Библиографический список.

1. Шемберг А.А. Исследование процесса очистки зерна в псевдоожиженом слое: авторе ферат дисс. канд. техн. наук.- Новосибирск 1975. 22с.

2. Петров В.С. Исследование процесса подсушки зерна в виброкипящем слое: авторефе рат дисс. канд. техн. наук.- Омск 1974. 24с.

3. Фрегер Ю.Л. Применение вибрационных колебаний для интенсификации процесса суш ки зерна /Ю.Л. Фрегер// Труды ВИСХОМ. 1966. Вып.49. С. 97-99.

УДК 53.087/. О.Н. Поскотинова, Г.А. Семёнов Алтайский государственный аграрный университет, г. Барнаул, РФ РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ АВТОМАТИЗАЦИИ АПК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ТЕХНОЛОГИИ LABVIEW Внедрение инновационных технологий в процессы производства на сегодняшний день явля ется не просто одним из определяющих факторов конкурентоспособности той или иной про дукции на рынке, это стало неотъемлемой частью общей методологии производства в целом.

Данный факт обусловлен вступлением современного общества в новую фазу информацион ного развития: установлено, что каждые пять лет (а по некоторым оценкам, каждые двадцать месяцев) общее количество циркулирующей в социальном пространстве информации удваи вается [1].

В работе [2] ректора ведущего в стране аграрного вуза СПбГАУ отмечено, что по оцен кам японских специалистов, для успешного развития всякого технологического производства необходимо полное обновление используемых технологий с цикличностью в пять лет. В связи с этим, складывающиеся обстоятельства устанавливают всё более жёсткие критерии оценки новых технологических решений в разных областях, что напрямую обуславливает рост качест ва и технического совершенства производимого товара.

При этом в условиях ускорения темпов научно-технического прогресса время от момента появления научной идеи до момента начала широкого внедрения созданной на её основе раз работки с каждым годом становится всё меньше.

Одним из наиболее стремительно развивающихся направлений в современных науке и тех нике являются технологии визуального программирования. Лидером в этой сфере является программный пакет LabVIEW — компьютерная среда создания виртуальных приборов (полное название — “National Instruments LabVIEW”).

На сегодняшний день крайне сложно найти сферы промышленного производства и научных исследований, которые бы обошли стороной применение в той или иной мере LabVIEW:

спектр использования виртуальных приборов лежит в пределах от океанского дна до высоты космических спутников [3].

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Виртуальный прибор — это совокупность программно-алгоритмических средств, носителем которых является память некоторого электронно-вычислительного комплекса (чаще всего, компьютера). Другими словами, виртуальный прибор — компьютерная программа, интерфей сом работы с которой является эмуляция реального, материального аналога, реализующего тот же алгоритм. Простейшими примерами виртуальных приборов являются виртуальные ос циллографы “Waveform Chart” и “Waveform Graph” (изображение лицевой панели последнего приведено на рисунке).

Рис. Лицевая панель виртуального осциллографа “Waveform Graph” Внедрение виртуальных приборов имеет большой ряд преимуществ по отношению к ис пользованию “настоящих” приборов — приборов в традиционном понимании этого слова, так как при создании виртуального прибора используются цифровые (информационные) аналоги их физических прообразов. Это позволяет:

— существенно снизить материальные затраты на производство, так как основная часть прибора состоит из “виртуальных деталей”;

— значительно повысить отказоустойчивость прибора в связи с отсутствием возможностей выхода из строя отдельных блоков и прибора в целом вследствие ухудшения электрического контакта, появления в цепи короткого замыкания и других подобных случайных негативных обстоятельств, сопровождающих его эксплуатацию;

— проводить отладку, “ремонт”, модернизацию прибора непосредственно в ходе его при менения (это может быть необходимо, если после внедрения в производство были обнару жены некоторые дефекты, не выявленные в ходе тестирования опытного образца);

— реализовать очень быстрое производство сколь угодно большого числа приборов, так как после создания первого образца все остальные, идентичные ему “изготовляются” со ско ростью копирования информации с одного материального носителя на другой (файловая пе редача), при этом возможны очень быстрая отладка, модернизация, апгрейд всей совокупно сти однокачественных элементов, составляющих виртуальные приборы;

— решить проблемы с утилизацией (что при современных экологических проблемах являет ся весьма актуальным) оборудования, исчерпавшего свой срок службы, так как, во-первых, возможность эксплуатации виртуального прибора как информационного продукта не имеет временных ограничений, во-вторых, что более важно, виртуальный прибор после использова ния может быть “демонтирован” без создания материальных отходов.

Таким образом, виртуальный прибор — экономически выгодный продукт с широкими воз можностями, неограниченным временем службы и практически нулевой вероятностью брака.

Наиболее ёмкой финансовой составляющей здесь является интеллектуальная собственность, включающая в себя сам виртуальный прибор и программное обеспечение, позволяющее осуществить его создание.

Важно отметить, что виртуальный прибор может включать в себя совокупность многоком понентных разнородных блоков, направленных на решение сразу нескольких задач или реше ние одной комплексной задачи, включающее изменение большого спектра управляющих па раметров системы для регулирования её контрольных параметров. Простой пример такой системы — система контроля за климатическими параметрами конкретных участков, реали зующая автоматический контроль за изменением температуры, влажности, давления (напри мер, в теплице). В случае выхода контрольных параметров (возможно, и их некоторого со отношения) из заданного диапазона виртуальным прибором производится управляющее воз действие (изменение управляющих параметров), направленное на возврат температуры, АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ влажности, давления к требуемым значениям. Необходимая точность измеряемых величин также может быть задана в качестве параметров управляющей системы.

Кроме того, на одной электронно-вычислительной машине может одновременно работать сразу несколько виртуальных приборов, решающих разнородные задачи. Это позволяет ис пользовать ресурсы современных вычислительных машин на полную мощность, тем самым повышая коэффициент полезного действия при тех же энергетических затратах. Важным яв ляется тот факт, что в ряде случаев работа приборов является циклической, то есть происхо дит периодическая смена процессов их действия и бездействия. Это также позволяет оптими зировать использование энергетических ресурсов, запуская на одной ЭВМ в противофазе циклы работы разных виртуальных приборов: пока один виртуальный прибор находится в ре жиме ожидания (условно бездействует), происходит работа другого прибора, и наоборот.

Автоматизация производства — это применение автоматических и автоматизированных уст ройств и систем для полного или частичного освобождения человека от выполняемой им ра боты по управления и контролю при получении, обработке, передаче и использовании энер гии, материалов, информации [4]. Применение виртуальных приборов может быть использо вано для решения таких задач автоматизации, как, например:

— создание систем автоматического полива и контроля влажности почвы: управляющие па раметры — необходимый объём воды и зона полива,— задаются как функция контрольного параметра — влажности почвы;

— создание автоматических систем управления освещением: управляющий параметр — ин тенсивность дополнительного искусственного освещения задаётся как функция контрольного параметра — интегральной интенсивности освещения (в общем случае неравномерно распре делённого);

— создание автоматических систем раздачи кормов: управляющий параметр — количество поданного корма задаётся как функция контрольного параметра — количества корма, нахо дящегося в кормушке (естественно, что на управляющий параметр накладывается некоторое ограничение сверху);

— создание автоматических систем и устройств для контроля за проникновением на засеян ные (засаженные) участки животных или птиц: управляющие параметры — номера зон лока лизации отпугивающих сигналов (например, звуковых, оптических) и их интенсивности — зада ются как функции контрольных параметров — номеров зон предполагаемого проникновения животных или птиц.

Аналогично рассмотренным могут быть решены задачи: создания автоматических систем рыхления и подогрева почвы для теплиц;

эксплуатации автоматических систем контроля ме теостанций;

создания систем контроля расхода воды;

создания автоматизированных систем сушки и контроля влажности зерновых культур.

Таким образом, можно сделать ряд выводов. Во-первых, как уже было отмечено в нача ле, внедрение инноваций является необходимым условием сохранения конкурентоспособности продукции в связи с быстроизменяющимся доминированием используемых в производстве технологий. Внедрение инноваций при этом должно сопровождаться должной поддержкой как кадров, непосредственно генерирующих инновационные идеи, так и социальных институтов, формирующих эти кадры.

Во-вторых, можно сделать вывод, что использование информационных технологий и ре сурсов (в частности, применение визуального программирования) в процессах производства зачастую является более целесообразным, чем использование материальных ресурсов, на правленных на решение тех же задач. В настоящем контексте это означает, что замена ис пользуемых реальных (материальных) объектов их виртуальными (информационными) анало гами позволяет оптимизировать (в смысле организации более экономного использования фи нансовых, энергетических, материальных, человеческих ресурсов) процесс производства.

В-третьих, агропромышленный комплекс, как часть экономики, также должен использовать современные научные достижения для решения своих конкретных практических задач.

Библиографический список 1. Абдеев Р.Ф. Философия информационной цивилизации / Р.Ф. Абдеев. М.: Владос. — 1994. — 336 с.

2. Ефимов В.А. Концептуальная власть / В.А. Ефимов. СПб.: Общественная инициатива. — 2003. — 70 с.

3. Travis J. LabVIEW for everyone: graphical programming made easy and fun / J. Travis, J. Kring. — 3rd ed. Crawfordsville: Prentice Hall. — 2007. — 982 p.

4. Справочный агросайт [электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.

greenagro.ru/ avtomatizaciya.html СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК УДК 637.1/. В.Г. Резинов, В.Н. Гетманец, А.А. Кошелев Алтайский государственный аграрный университет г. Барнаул, РФ ПАСТЕРИЗАТОР-ГОМОГЕНИЗАТОР НА БАЗЕ ВИХРЕВОГО ТЕПЛОГЕНЕРАТОРА Рынок молока и молочных продуктов — важная составляющая часть продовольственного рынка Российской Федерации. Основные зоны производства молока в России расположены очень неравномерно. Между отдельными экономическими районами наблюдаются сущест венные различия по объемам валового производства молока. Самыми крупными производи телями молока в стране являются Центральный, Приволжский и Сибирский федеральные ок руга.

В Алтайском крае молочное скотоводство — одна из ведущей отраслей сельского хозяйст ва. По ряду показателей на 2008 г. регион занимает в РФ лидирующее место;

по валовому производству молока — 4-е место;

по производству молока на душу населения — 1-е место.

На долю Алтайского края приходится около 25% молока, произведенного в Сибирском фе деральном округе. Край полностью обеспечивает потребности своего населения в молочных продуктах и вывозит более 45% молочных продуктов, 30% - животного масла, 70% - твердых сыров.

Таким образом, развитие молочного производства в Алтайском крае имеет важнейшие значения для обеспечения продукции питания отечественного производства не только края, но и сибирского федерального округа [1,2].

Однако развитие молочного производства сталкивается с рядом проблем.

Первая. Технический уровень перерабатывающих предприятий Алтайского края сегодня ни зок: по данным Департамента пищевой и перерабатывающей промышленности износ основ ных фондов составляет 60-70%, в том числе 41% оборудования подлежит списанию. Из наименований машин и оборудования, необходимых для переработки молока, в России про изводится только 388, а из этого только 15-19% отвечают мировому уровню. Механизация труда на перерабатывающих предприятиях составляет 40-60%, а на вновь созданных малых предприятиях еще меньше. Выработка пищевой продукции из одной тонны молочного сырья на 20-30% ниже, чем в развитых странах [1].

Вторая. Производство молочной продукции в значительной степени монополизировано и выйти на рынок небольшому частному производителю затруднительно.

Третья. Отсутствие на рынке оборудования, которое могло бы удовлетворить малого про изводителя, т.е. необходимо приемлемое соотношение «стоимость оборудования - произво дительность».

Для решения поставленных проблем была спроектирована и изготовлена установка выпол няющая следующие операции (молоко):

пастеризация;

гомогенизация;

нормализация.

Схема установки приведена на рис. 1.

Таблица Технические характеристики пастеризатора № Наименование показателя Единицы измерения Значение п/п 1 Производительность л/час О 2 Температура пастеризации С 3 Установленная мощность кВт 11, 4 Напряжение сети В 5 Частота тока Гц 6 Масса, не более Кг 7 Габариты, не более мм 8 длина 9 ширина 10 высота АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ Рис. 1. Принципиальная технологическая схема:

1 — электродвигатель (Р = 11 кВ, n = 2830 об/мин), 2 — рабочий орган, 3 — емкость, 4, 5, 6 — вентили,,7 — пульт управления, 8 — термодатчик, a — молоко в процессе пастеризации, b — слив пастеризованного молока, с — слив остатков молока из рабочего органа, d - слив жидкости при износе манжеты Пастеризатор третий год работает в ЛПХ «Синцов А.Е.» (Павловский р-н). ФГУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии» проведены лабораторные испытания (протокол №1234 от 23 июня 2008 г.) Пастеризованное молоко по содержанию токсичных элементов, афлактосина М1, антибио тиков, пестицидов, радионуклидов соответствует Сан. ПиН 2.3.2.1078.-01 «Гигиенические тре бования к безопасности пищевой ценности пищевых продуктов », а по органолептическим по казателям — ГОСТ Р 52090 — 2003.

Пастеризатор показан на рис. 2.

Риc. 2. Пастеризатор Пастеризованное молоко имеет некоторые отличительные свойства:

оно не расслаивается в течение 20ч25 суток;

не закисает в течение этого времени при температуре +5 ОС;

имеет сладковатый привкус.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Основным узлом пастеризатора является рабочий орган, который одновременно приводит следующие операции:

нагрев;

диспергирование твердых компонент (если таковые имеются);

интенсивное перемешивание.

Принцип его работы основан на образовании мощных локальных вихрей Тейлора-Гетлера [3], представляющие собой систему тороидальных винтовых вихрей. После их образования эти вихри перемещаются в свободные полости, где распадаются. В процессе распада в жидкости образуются локальные зоны с отрицательным давлением порядка несколько десятков атмо сфер и температурой несколько десятков тысяч градусов.

Пастеризатор два раза представлялся на международной выставки «Алтайская Нива» ( и 2009 г.).

На оборудование оформлены технические условия ТУ 5132-002-93571422-2009 «Дисперга торы-теплогенераторы вакуумные».

Данное оборудование может быть рекомендовано для применения в частных хозяйствах и в этом случае производитель молока выходит на рынок с готовой молочной продукцией, а не сдает его на молочные комбинаты по низким ценам.

Отметим также, что оборудование позволяет готовить отрубное тесто непосредственно из воды и зерна, а также натуральные соки с мякотью из любых фруктов или ягод.

Библиографический список 1. http:// www.mcx.ru;

2. http:// www.agro.ru;

3. Лойзянский Л.Г. Механика жидкости и газа / Л.Г. Лойзянский. - М.: Наука, 1978, - 736 с.

УДК 631.363.6.085. Р.В. Соболев, C.М. Доценко, С.П. Волков, В.П. Павлов Амурский государственный университет, г. Благовещенск, РФ ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ ПРОИЗВОДСТВА СОЕВОГО МОЛОКА И БЕЛКОВО-УГЛЕВОДНОГО ГРАНУЛЯТА В настоящее время вопросы рационального получения соевого молока, а также использо вания соевого нерастворимого остатка на основе семян сои не решены в полной мере. Так, существующие технологии производства соевого молока не имеют законченного решения по обработке и дальнейшему использованию нерастворимого соевого остатка, являющегося ценным белково-углеводным продуктом. При этом, предпринимаемые попытки по использо ванию для этих целей технических средств, используемых в молочной промышленности при производстве казеина, не дают должного эффекта [1]. В этой связи решение вопроса по соз данию технологии получения соевого молока и обработки соевого нерастворимого остатка, как сопутствующего продукта при производстве соевого молока является задачей актуальной.


По данным литературного обзора, а также предварительным поисковым опытам нами сде лано заключение, о том что эффективность процессов приготовления соевых белковых про дуктов жидкой и гранулированной формы функционально зависит от многих факторов и оп ределяется выходом белковых фракций в экстрагент- GЭ, а также конечной крошимостью гранул- Кр, полученных из нерастворимого соевого остатка — окары.

Знание закономерностей выхода белковых и других веществ из измельчённых семян сои в экстрагент, а также получение нерастворимого остатка необходимой влажности при его на правлении на формование гранул и их сушку, позволяет обосновать оптимальные параметры экстрактора-измельчителя-разделителя, конического пресса, а также процесса сушки и усло вия их использования в технологических линиях ресурсосберегающего производства соевых белковых продуктов.

Таким образом, в настоящее время имеется противоречие между желанием получить вы сокоценный белково-углеводный продукт из нерастворимого соевого остатка и отсутствием совокупности данных, позволяющих проектировать высокоэффективные технологические ли нии и технические средства по производству соевых белковых продуктов различной физиче ской формы и состава.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ В свою очередь, технологический процесс приготовления белковых продуктов на основе или с использованием такой высокобелковой культуры как соя, представляет сложную систе му, состоящую из совокупности взаимосвязанных операций.

При этом, базовыми операциями данной технологии являются:

— экстракция (извлечение) белковых веществ из семян сои с помощью растворителя (во ды), в процессе измельчения предварительно замоченных или пророщенных семян;

— фильтрация жидкой белковой дисперсной системы с одновременным отделением нерас творимого соевого остатка, так называемой окары;

— обработка жидкой фазы (соевого молока) и его использование;

— обработка твердого нерастворимого остатка и его использование.

С учётом данных операций нами разработана технологическая линия производства соевых продуктов.

На рисунке 1 представлена конструктивнотехнологическая схема линии производства со евых продуктов.

В результате реализации разработанной технологии получены два вида соевых продуктов соевое молоко и белково-углеводный гранулят.

На основании проведенных исследований также разработаны нормы и показатели техноло гического процесса приготовления соевых белковых продуктов, позволяющие рассчитать ма териальный и сводный балансы получения соевого молока и окары.

W = 33% W = 74% Рис. 1. Конструктивнотехнологическая схема линии приготовления соевого молока и белкового гранулята на основе окары:

1 емкость для замачивания семян сои;

2 измельчитель экстрактор разделитель;

3 устройство для отжима жидкой фракции из окары;

4 емкость;

5 гранулятор;

6 лоток для гранул;

7 сушильный шкаф;

8 варочный котел Производственная проверка результатов исследований показала, что предложенная техно логическая линия приготовления соевого молока и белковоуглеводного гранулята, парамет ры которой рассчитаны по разработанной нами методике, обеспечивает получение продуктов данной физической формы с качественными показателями ( GЭ =3,954,2% и К р =3,5— 4,5%8%), которые отвечают предъявляемым технико-экономическим требованиям.

Экономическая эффективность результатов исследований, обусловленная получением до полнительной продукции, составляет при производстве: свинины 92978 руб./год;

говяди ны73256 руб./год;

мяса птицы 621063 руб./год. При этом верхняя лимитная цена разра ботанной линии соответственно равна ЦС =143485 руб.;

ЦГ =113049 руб.;

ЦП =958430 руб.

Библиографический список Соболев Р.В, Павлов В.П., Карпов А.А. Рекомендации по проектированию технологии про изводства соевых белковых продуктов. Типография ДВВКУ, Благовещенск, 2010.-35 с.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК УДК 631.312.021. А.С. Союнов, И.Д. Кобяков Омский государственный аграрный университет, РФ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕСТА УСТАНОВКИ ДИСКОВОГО НОЖА ПЕРЕД КОРПУСОМ ПЛУГА Использование плугов с дисковыми ножами значительно облегчает работу агрегата, однако необходима точность в установке дискового ножа [4, 3]. Тяговое сопротивление агрегата можно как повысить, так и снизить, установив положение оси дискового ножа по отношению к носку лемеха в горизонтальной плоскости (рис. 1). Поэтому необходимо изыскать рацио нальное место положения центра дискового ножа [5, 2], так как снижение тягового сопротив ление ведет к экономии горюче-смазочных материалов.

Рис. 1. Система координат xOy установки дискового ножа:

…2 — угол рыхления (между дном борозды и образующей) корпуса плуга;

µ — расстояние от поверхности поля до центра диска;

0 и 1 — полярные координаты рабочего участка лезвия;

A — точка пересечения лезвий;

O1, O2 — центр, место положения диска;

OA — образующая корпуса плуга;

R — радиус диска При установке дискового ножа в системе координат xOy (рисунок 1) перед корпусом плу [ га x 0;

+ ) (в случае О1), при постоянной координате y тяговое сопротивление орудия на примере одного корпуса будет складываться из тягового сопротивления корпуса и силы со противления резания почвенного пласта дисковым ножом (1) Р = Ртяг + Pрез, (1) Силу Pтяг тягового сопротивления корпуса определяют по формуле Горячкина [3]. Сила Pрез резания почвы диском равна радиальной нагрузки на лезвие ножа, которую можно оп ределит в полярных координатах Pрез = q ( ) d, (2) 2 где q ( ) — распределенная нагрузка, описываемая с достаточной степенью точности уравне нием параболы q ( ) = q ( h ) = K h, (3) где К — коэффициент, характеризующий физические свойства почвы, для почвенного канала ОмГАУ К = 7 [6];

h — глубина места контакта, h = R sin µ, (R — радиус диска) АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ Тогда q ( ) = K R sin µ. (4) Выполнив подстановку (4) в (2) получим 1 1 Pрез = K R sin µ d = K 2 R ( cos 0 cos 1 ) µ (1 0 ), (5) 2 0 где 0 = arcsin µ R.

Формула для определения тягового сопротивления корпуса плуга с дисковым ножом (5) [ при x 0;

+ ) (в случае О1), y = const и 1 = 2 (максимальное значение) примет вид Р = Ртяг + K 2 R cos ( arcsin µ / R ) µ ( / 2 arcsin µ / R ), (6) 2 Получается, что при перемещении ножа вперед или установки по ГОСТ (точка O1, рис. 1) тяговое сопротивление корпуса плуга увеличивается на величину силы резания ножа.

При перемещении центра ножа в точку O2 (рис. 1), предавая значения x ( ;

0 ) и y = const, наблюдается увеличение угла рыхления корпуса плуга и уменьшение угла 1, что будет сказываться на уменьшении силы Pрез резания (рис. 2).

Для облегчения расчета силы резания в зависимости от положения центра ножа примем допущение, что центр диска не перемещается, а перемещается корпус;

угол рыхления кор пуса плуга …1…2 изменяется не значительно и равен. Данные допущения позволят пред ставить образующую корпуса плуга уравнением прямой, которая перемещается на величину l.

y = ( x l )tg ср, (7) где l — величина смещения образующей корпуса плуга.

Образующую диска, записанную формулой окружности R 2 = ( x x0 ) + ( y y0 ), при по 2 стоянном радиусе R = 200 мм и положении центра x0 = 0, y0 = 265, выразим через y ( 200 + x )( 200 x ) y= (8) ( 200 + x )( 200 x ) 265 + Так как диск работает нижней частью, то из системы (8) для нахождения координат точки А (пересечения лезвия диска и ножа) будем использовать первое уравнение (8.1) и уравнение (7), как равные между собой.

265 ( 200 + x )( 200 x ) = ( x l ) tg (9) Решая уравнение (9), находи координаты по оси абсцисс точек пересечения лезвий:

R 2 tg 2 + R 2 l 2 tg 2 + 530l tg 70225 l tg 2 + 265tg 1 + tg (10) x= R 2 tg 2 + R 2 l 2 tg 2 + 530l tg 70225 + l tg 2 265tg 1 + tg Из двух точек нас устраивает второе уравнение (10.2), подставив его в (7), получим орди нату точки пересечения R 2 tg 2 + R 2 l 2 tg 2 + 530l tg 70225 + l tg 2 265 tg l )tg y = ( (11) 1 + tg Зная координаты точек положения центра диска и пересечения лезвий, и горизонта, опре деляем угол x1 x2 + y1 y = arccos, (12) x2 + y 2 x2 + y 1 1 где x1, y1 — координаты прямой проходящей через центр диска и точку пересечения;

x2, y2 — координаты прямой проходящей через центр диска параллельно оси x.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Результаты расчетов представлены графиком 1 и таблицей.

P, кН Pдиск 5 Pплуг P'плуг P"плуг l, mm 0 100 200 300 400 500 Рис. 2. График влияния место положения ножа на силу сопротивления в зависимости от расстояния центра ножа до носка лемеха:

Рдиск — сопротивление диска;

Рплуг — сопротивление плуга;

Р'плуг — сопротивление плуга с диском расчетное;

Р''плуг — сопротивление плуга с диском практическое Таблица Зависимость силы сопротивления корпуса плуга от места установки центра дискового ножа Расстояние Координаты точки Сопротивление корпуса от центра Сила пересечения лезвий плуга, Н Угловая диска до резания координата с диском с диском носка диском без диска x y (расчетное) (опытное) лемеха Pдиск, Н Pплуг P'плуг P"плуг l, мм 0 - - 90 2659,642 4794 7453,642 7453, 50 - - 90 2659,642 4794 7453,642 7453, 100 -23,2327 66,35398 90 2659,642 4794 7453,642 7453, 150 26,10439 66,71092 82,50025 2228,535 4794 7022,535 200 61,36552 74,64698 72,13185 1652,82 4794 6446,82 250 89,76653 86,27683 63,33119 1201,605 4794 5995,605 300 113,577 100,3784 55,39712 838,7699 4794 5632,77 350 133,8446 116,3877 47,99287 548,0103 4794 5342,01 400 151,1287 134,0034 40,91837 321,1813 4794 5115,181 450 165,7384 153,0591 34,03537 154,5514 4794 4948,551 500 177,8275 173,472 27,23492 47,38315 4794 4841,383 550 187,4328 195,2223 20,41935 1,487255 4794 4795,487 4795, 600 194,483 218,3484 - - 4794 4794 Практические исследования осуществлялись в почвенном канале ОмГАУ, путем установки корпус плуга с дисковым ножом на подвижную вагонетку, которая приводилась в движение при помощи троса от тяговой станции, состоящей из электродвигателя, редуктора и коробки передач. Между тросом и вагонеткой был установлен электронный динамометр, позволяю щий следить за изменением тягового сопротивления (табл. 1) в зависимости от места уста новки дискового ножа.


Однако при сопоставлении теоретических и практических данных (рис. 2) видно расхожде ние. Суммарное тяговое сопротивление P"плуг агрегата (корпус плуга и дисковый нож) изме няется по параболе (рис. 2). Это можно объяснить тем, что диск режет почвенный пласт с корневищами находящийся в напряженном (растянутом) состоянии [1] (левый участок парабо лы). Такое резание значительно снижает силу трения левой и правой поверхностей диска о разрезаемую почву, так как в растянутом состоянии разрезанные волокна почвы сразу рас ходятся в стороны. При дальнейшем удалении центра ножа от носка лемеха, первый не вы полняет своего назначения и корневища разрываются, натягиваясь грудью отвала. Не исклю АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ чено, что при сильно засоренной почве корневищами тяговое сопротивление (правая ветвь параболы практического графика, рис. 2) может превысить тяговое сопротивление корпуса плуга без диска, так как разорванные грудью отвала корневища могут заклиниваться между корпусом плуга и диском.

В проделанном исследовании теоретический расчет справедлив, но не учитывает в себе си лу растяжения волокон, которая наглядно показана в графике практического исследования (рис. 2). Из практического исследования оптимальным расположением дискового ножа будет в том случае, когда точка пересечения лезвия диска будет посередине образующей поверх ности плуга.

На основании выполненных теоретических и практических исследований видно, что правиль ное размещения дискового ножа, когда точка пересечения лезвия диска будет посередине образующей поверхности плуга, позволяет снизить тяговое сопротивление на 12 %, следова тельно, и экономия топлива составит 12-13 %.

Библиографический список 1. Взаимодействие лезвия ножа с разрезаемым материалом / И.Д. Кобяков, А.С. Союнов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. — 2009. — № 4. — С. 38-39.

2. Дисковый нож повышает качество обработки почвы / И.Д. Кобяков // Земля сиб., дальневост. — 1976. — № 9. — С. 51-52.

3. Кленин Н.И. Сельскохозяйственные и мелиоративные машины : учебник / Н.И. Кленин, В.А. Сакун. — М. : Изд-во Колос, 1994. — 751 с.

4. Кобяков И.Д. Почвообрабатывающая техника в полеводстве : монография / И.Д. Кобя ков. — Омск : Изд-во ФГОУ ВПО ОмГАУ, 2008. — 232 с.

5. Оптимизация работы шестиугольного дискового ножа / И.Д. Кобяков, А.С. Союнов // Механизация и электрификация сел. хоз-ва. — 2008. — № 7. — С. 45-46.

6. Унифицированный почвенный канал : информ. листок № 49-48 / ОмЦНТИ;

сост.

И.Д. Кобяков, Е.П. Огрызков, П.В. Чупин, Е.С. Вдовин. — Омск, 1998. — 4 с.

УДК 621.436.019.001. Т.А. Стопорева Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, г. Барнаул, РФ ТВЕРДЫЕ ЧАСТИЦЫ В СОСТАВЕ ОТРАБОТАВШИХ ГАЗОВ ДИЗЕЛЕЙ Экологический кризис в XXI веке стал представлять собой реальную опасность. В каждом регионе РФ наблюдается стремительное развитие критических техногенных ситуаций, которое в значительной степени определяется эксплуатацией мобильной техники.

Приведение уровней выбросов твердых частиц с отработавшими газами дизелей к нормам ЕВРО-стандартов составляет наибольшую сложность. Большинство из мероприятий, направ ленных на снижение оксидов азота, приводит к увеличению выбросов с отработавшими газа ми твердых частиц. Для каждого из типов дизелей в зависимости от вида смесеобразования, быстроходности, способов подачи топлива, условий окружающей среды и регулировок харак терны свои уровни выбросов твердых частиц с отработавшими газами.

Рассмотрим происхождении твердых частиц в отработавших газах дизеля. Отбор отрабо тавших газов дизеля на анализ содержания твердых частиц производился дымомером «BOSCH» 0681 169039 EFAW68A. Насос этого дымомера для отбора отработавших газов поршневой, всасывающего типа с рабочим объемом 330 см3. Согласно ГОСТ Р 52408 2005(ИСО 8178-2:1996), группа Г84 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Часть 2. Измерения в условиях эксплуатации» [5] дымность определена как видимая дисперсия жидких и твердых частиц в отработавших газах, образовавшаяся в результате неполного сгорания топлива и испарившегося масла в цилиндрах дизеля.

В процессе измерения определялось дымовое число фильтра FSN (Filter Smoke Number) степень потемнения фильтра, определяемая по оптическому отражению от окрашенного от работавшими газами фильтра по отношению к чистому фильтру, выраженная в условных еди ницах 10-ти бальной шкалы. Система установки газоотборника соответствовала ГОСТ.

СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Параллельно производились измерения весовым методом и методом фильтрации газов через растворитель.

В процессе исследований использовалась специальная бумага толщиной 0,17...0,23 мм и фильтры Петрянова, а стандартом отражательной способности фильтров для рефлектометра являлась таблетка сульфата бария (BaS04).

При проведении измерений предусматривалось удаление «мертвого» объема системы га зоотбора перед фильтром, бензольной ловушкой или конденсатором паров.

При проведении измерений регистрировались следующие величины:

- дымность отработавших газов, единиц BOSCH, D;

- частота вращения коленчатого вала дизеля, мин-1, n;

- крутящий момент дизеля, Н*м, Мкр;

- объемный расход воздуха, м3/ч,Voг;

- часовой расход топлива дизелем, кг/ч, GT;

- температура охлаждающей жидкости на входе, °С, t8;

- температура топлива на входе в фильтр грубой очистки, °С, tм;

- атмосферное давление, кПа, Р0.

Фильтры после удаления влаги путем высушивания в вакуум-эксикаторе над влагопогла щающей серной кислотой, помещались в предварительно вымытые и высушенные до посто янной массы бюксы, закрывались и взвешивались на аналитических весах типа BЛM. Величина осажденных частиц определялась по разности масс. Подготовка фильтров включала осушку в шкафу при приоткрытой крышке до постоянной массы (два последовательно проведенных, взвешивались в течении 30 минут, давали разницу не превышающую 0,0004 г.) Определение смолистых веществ проводилось методом адсорбционной хромотографии с использованием селикагеля марки КСК с размером зерен 0,25 мм и соотношением иссле дуемого осадка и адсороента 1:15. Осадок проб при фильтрации через ловушки выдержи вался в колонке 8 часов для полноты адсорбции компонентов на селикагеле, далее проводи лась десорбция. Промывка колонок производилась растворителем из 85% низкокипящего бензина, 15% бензола (800 мл на 100 г адсорбента).

Использование конденсатора в виде трех последовательно установленных поглотителей в емкость с сухим льдом после пропускания определенного объема газов позволило опреде лить состав жидких органических соединений в отработавших газах, а так же состав воды, сконденсированной из них. Однако основной интерес представило определение сульфатов воды суммарно. Для дизелей размерности 15/18 содержание сульфатов воды достигает 21...27 г/м3 газа. Трудности разделения сульфатов топливного и масляного происхождения были преодолены только путем выделения сульфата бария, который присутствует в отрабо тавших газах (корнем его происхождения являются присадки масел).

При испытаниях использовалось дизельное масло МТ - 16п с присадкой ВНИИ НП- 360 по ГОСТ 9899-61 с содержанием: бария- 7,8 %;

цинка - 0,6%;

фосфора - 0,8%;

серы - 1,4 %.

Именно поэтому появилась возможность определения количества частиц масляного происхо ждения по веществу - свидетелю.

Для определения количества бария на фильтрах, входящего в состав алкилфенолятов, фильтры отмывались в бензоле, содержание бария определялось методом спектрофотомет рии, основанном на измерении монохроматического светового потока при прохождении че рез среду красителя. Использовался спектрофотометр СФ - 4. измерение оптической плот ности проведено на участке спектра 400....700 нм через интервал 20 нм. Зная удельный расход масла, концентрацию бария в присадке, концентрацию присадки в масле и определив количество бария на фильтре, выполнялись расчеты количества частиц масляного происхож дения.

Зная расход топлива, присадки, масла, отработавших газов, имея результаты растворения в бензоле органически растворимых фракций топлива и масла, приступаем к формированию состава твердых частиц по фракциям отдельных компонентов.

Поскольку органически нерастворимые фракции твердых частиц относят по происхожде нию к маслам, выделение растворимых фракций топлива и масла определялось по результа там хромотографического анализа. Схема разделения частиц из состава отработавших газов представлена на рисунке 1.

После фильтрования твердых частиц из среды бензола методом взвешивания на аналитиче ских весах определяется суммарное содержание растворимых фракций масла и топлива. Для определения содержания органически растворимых фракций масла и топлива отдельно опре делялось по наличию фенола доля органически растворимых фракций масла. Поскольку при сгорании топлива не остается нерастворимых фракций, то отфильтрованная часть из среды бензола относится к органически нерастворимым фракциям масла. Обозначив массы: Gcтп сажи топливного происхождения;

G орт - органически растворимых фракций топлива;

G св АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ сульфатов воды;

G смп - сажи масляного происхождения;

Gонм - органически нерастворимых фракций масла;

Gopм - органически растворимых фракций масла, имеем выражение для мас сы осажденных на фильтр твердых частиц:

Gтч= Gcтп + G орт + G св + G смп + Gонм + Gopм, (1) В этом выражении кроме Gтч известны массы Gчтп и Gчмп — масс частиц топливного и мас ляного происхождения соответственно. Известная суммарная масса органически растворимых фракций масла и топлива Gорч:

Gорч= Gорт + G орм (2) Учитывая, что:

Gчтп= Gcтп + G орт + G св, (3) После разделения, Gорт= Gорч - G орм, получаем массу органически растворимых фракций топлива.

После определения сульфатов воды фотоколориметрическим методом на фотоколори метре ФЭК - М, расчетом определяется масса G св - сульфатов воды. Поскольку ранее оп ределялась масса твердых частиц топливного происхождения G чтп = G тч - G чмп, то можно определить:

Gcтп = G чтп - Gopт - G св, (4) Таким образом, все составляющие выражения (1) оказываются определенными, а следова тельно определен состав твердых частиц отработавших газов по происхождению.

Рис. Разделение твердых частиц в составе газов по отдельным фракциям СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК Твердые частицы в составе отработавших газов дизелей включают нерастворимые (твер дый углерод, оксиды металлов, диоксид кремния, сульфаты, нитраты, асфальты (и раствори мые в органическом растворителе) смолы, фенолы, альдегиды, лак, нагары, тяжелые фрак ции, содержащиеся в топливе и масле) вещества [2].

Сажа (твердый углерод) является основным компонентом нерастворимых твердых частиц.

Образуется при объемном пиролизе при недостатке кислорода. Механизм образования включает несколько стадий:

- образование зародышей;

- рост зародышей до первичных частиц (шестиугольных пластинок графиту);

- увеличение размеров частиц (коагуляция) до углерода;

- выгорание [3,4].

Опубликованы данные о составе твердых частиц отработавших газах дизелей, приведенные в табл.

Таблица Состав твердых частиц в отработавших газах дизеля на режиме номинальной мощности по данным [5] Содержание, Компоненты Содержание, Происхождение Растворимость % твердых частиц % Сажа 43 Органически Частицы топ не растворимы Сульфаты воды ливного проис- Органически хождения Фракции топлива растворимы Нерастворимые Органически фракции масел не растворимы Частицы масля ного происхо- Органически рас ждения Органически творимые фрак- растворимы ции масел Данные таблицы 1 еще раз свидетельствуют о том, что по своему происхождению твер дые частицы имеют не только различные источники - масла и топлива, но и по содержанию, в зависимости от происхождения имеют различия.

Нормы выбросов твердых частиц по ЕВРО-3 и России превышаются в 6,4 раза, а нормы ЕВРО-4 превышаются в 32 раза.

Решение же задач очистки отработавших газов в сажевых фильтрах или каталитических нейтрализаторах требует знаний о составе твердых частиц.

Библиографический список 1. ГОСТ Р 52408-2005(ИСО 8178-2:1996), группа Г84 «Двигатели внутреннего сгорания поршневые. Выбросы вредных веществ с отработавшими газами. Часть 2. Измерения в усло виях эксплуатации»

2. Исследование процесса сгорания дизельных двигателей с целью снижения твердых час тиц в отработавших газах //Констр. Автомобилей, ЭИ ЦНИИТЭИ Автопром, 1990. - № 3. С.9-13.

3. Батурин С.А. Физико-химический механизм и методика расчета результирующего са жевыделения в дизелях/С.А. Батурин, В.В. Макаров //Труды ЦНИТА. - 1988. - № 3. - С.82 93.

4.Батурин С.А. Сажевыделение в цилиндрах двигателей и дымность отработавших га зов/С.А. Батурин, Н.Х. Дьяченко, В.Н. Ложкин//Рациональное использование природы, ре сурсов и охраны окружающей среды. - Л.: ЛПИ, 1977.- С.42-48.

5. Исследование роста частиц сажи //Автомоб. Промышл. США. - 1984. - №6.-10 с.

АГРАРНАЯ НАУКА — СЕЛЬСКОМУ ХОЗЯЙСТВУ УДК 681.533.4:631. Ф.Ф. Стрельцов, Р.А. Тучин НИИ садоводства Сибири им. М.А. Лисавенко СО РАСХН, г. Барнаул, РФ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ МИКРОКЛИМАТА В ТЕПЛИЦАХ В питомнических хозяйствах Алтайского края широко используется технология выращивания саженцев плодовых, ягодных и декоративных культур способом зеленого черенкования с применением весенних пленочных теплиц.

Для укоренения зеленых черенков необходимо создавать определенные условия микро климата и, прежде всего, влажности и температуры воздуха и субстрата.

В НИИ садоводства Сибири имени М.А. Лисавенко (НИИСС) разработана технология зеле ного черенкования вишни, смородины, облепихи, жимолости и др. культур [1, 2]. Инженер ные вопросы в этих технологиях направлены на механизацию и автоматизацию трудоемких процессов с целью снижения ручных затрат, повышения качества соблюдения параметров микроклимата и увеличения выхода посадочного материала. Наиболее полно решены про блемы создания основных условий микроклимата — температуры и влажности воздуха в теп лицах. Другие показатели микроклимата для укоренения зеленых черенков (освещение, газо вый режим и др.) изучены пока слабо.

Заготовка и посадка зеленых черенков на укоренение производится, начиная с первой де кады июня и до конца июля, когда на маточных растениях вырастают достаточно большие по луодревесневшие побеги, пригодные для корнеобразования на зеленых черенках. В этот пе риод на Алтае стабильно устанавливается теплая погода с температурой воздуха 18 … 25ОС, а в теплицах 30ОС и выше.

Для корнеобразования на зеленых черенках оптимальная температура воздуха должна быть в пределах 25…27ОС. Поэтому температуру в закрытом грунте приходится снижать пу тем проветривания через открытые форточки, окна, двери и другими способами.

В отдельные дни температура воздуха в период укоренения черенков может снижаться до 8…15ОС. В эти дни для сохране6ния тепла окна и двери закрывают. Иногда приходится произ водить подогрев воздуха калориферами или другими приемами.

Для контроля и регулирования температуры воздуха в теплицах используют устройство ре гулирования температуры (УРТ), разработанное физико-техническим институтом аграрных проблем Сибирского отделения академии наук (СибФТИ).

Основным условием микроклимата, поддерживающим жизнедеятельность зеленых черен ков и обеспечивающим корнеобразование является влажность почвы и субстрата.

Опытным путем установлено, что для начала корнеобразования первые 10-15 дней после посадки растений на укоренение следует поддерживать в теплице высокую, близкую к мак симальной, влажность воздуха или постоянно сохранять в увлажненном состоянии поверхность листьев.

Практически проще поддерживать в увлажненном состоянии поверхность листьев. В то же время отмечено, что в ясную, жаркую погоду пленка воды с поверхности листьев высыхает в зависимости от строения и формы листа в течение 4… 6 мин. Затем ее следует восстановить путем полива. Это время является интервалом между поливами. Пленку воды на поверхности листьев восстанавливают за счет полива тонко распыленной водой — туманом.

Поливы должны поддерживать влагу на поверхности листьев и в то же время не переув лажнять субстрат. Излишек воды в субстрате нарушает его аэрацию и приводит к загниванию и гибели растений. Продолжительность поливов зависит от качества работы оросительной сис темы. Опытным путем установлено, что при давлении воды в системе орошении 3…4 кг/см и диаметре рабочего отверстия распылителей 1,0…1,5 мм струя воды дробится на капли диаметром 25…50 мк и оседает на поверхности листьев тонким слоем в виде росы. Даль ность полета таких капель составляет до 1,5 м. С учетом надежности полива всех черенков на участке распылители вода на поливных трубах монтируют с интервалом 1,2 м. Качество поли ва повышается при установке поливных труб с распылителями на высоте 1,8…2,0 над черен ками. Полив такой установкой проводится в течение 3…5 сек.

Установлено, что отсутствие влаги на поверхности листьев до образования корней даже в течение 15…20 мин приводит к подсыханию листьев и гибели растений. Поэтому режим оро шения следует четко выполнять.

Частые краткосрочные поливы на протяжении всего светового дня является для работников теплиц тяжелой и изнурительной работой. Не редки случаи нарушения режимов полива по вине рабочих. Поэтому лабораторией механизации НИИСС совместно с конструкторами СЕМИНАР — КРУГЛЫЙ СТОЛ 5. НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВНЕДРЕНИЮ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МАШИН В АПК СибФТИ были разработаны, изготовлены и испытаны в производственных условиях автомати ческие регуляторы полива, работающие в комплекте с электроклапанами типа 15кч888бр.

Было разработано несколько конструкций автоматических регуляторов полива, из которых наиболее работоспособными оказались трехточечные авторегуляторы АРП-3М и четырехто чечные — Туман-6 [ 3 ]. Эти приборы работают по заданной оператором программе и могут регулировать интервал между поливами и продолжительность поливов. Кроме того, они имеют контрольно-информационные системы, по которым можно определять время остав шееся до очередного полива и продолжительность происходящего полива. Приборы снабже ны также световыми и звуковыми аварийными системами, которые включаются при наруше нии заданных режимов полива (таблица).



Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 || 5 |
 





 
© 2013 www.libed.ru - «Бесплатная библиотека научно-практических конференций»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.